1. LOGO
Electrochemistry
เซลล์ไฟฟ้าเคมี
JIRAT SUKJAILUA
Maechai Wittayakom School
2009

2. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
(a) ปฏิกริยาระหว่ าง Cu(s) + AgNO3(aq)
ิ
(b) ปฏิกริยาระหว่ าง Cu(s) + ZnSO4(aq)
ิ

3. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- ……….Oxidation
Cu2+(aq) + 2e- Cu(s) ……….Reduction
Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s) ……….Redox

4. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
ปฏิกริยาที่มีการถ่ ายโอนอิเล็กตรอน หรือ
ิ
ปฏิกริยาที่มีการให้ และรับอิเล็กตรอน
ิ
ปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
ปฏิกริยาที่มีการเปลียนแปลงเลขออกซิเดชัน
ิ ่

5. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)

6. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
Oxidation reaction :
ปฏิกริยาที่สารมีการให้ อเิ ล็กตรอน
ิ
2Zn(s) + O2(g) 2ZnO(s)
Reduction reaction :
ปฏิกริยาที่สารมีการรับอิเล็กตรอน
ิ

7. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)
Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)…Reduction
Cu2+ เป็ นตัวออกซิไดส์ (Oxidizing agent หรือ Oxidizer)
มีการรับ e- ทาให้ ได้ สารที่มีเลข ON ลดลง (Cu) ตัวถกรี ดวซ์
ู ิ
Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- ……..Oxidation
Zn ตัวรีดวซ์ (Reducing agent หรือ Reducer)
ิ
มีการเสี ย e- ทาให้ ได้ สารทีมีเลข ON เพิมขึน (Zn2+) ตัวถูกออกซิไดส์
่ ่ ้

8. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
Oxidation Gaining Removing Loss of Increase
Reaction Oxygen Hydrogen Electron in ON
เซลล์ไฟฟ้ าเคมี
เกิดพร้ อมกัน
Redox
Reaction
Reduction Losing Adding Gain of Decrease
Reaction Oxygen Hydrogen Electron in ON

9. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
# ในปฏิกริยาต่ อไปนี้ สารใดเป็ นตัวออกซิไดส์ และสารใดเป็ นตัวรีดิวซ์
ิ
1. 2FeS(s) + 3O2(g) 2FeO(s) + 2SO2 (g)
2. 2K(s) + 2H2O(l) 2KOH(s) + 2SO2(g)
3. PbO(s) + H2(g) Pb(s) + H2O(g)
4. H-C=N(g) + 2H2(g) CH3-NH2(g)
5. N2H4(aq) + O2(g) N2(g) + 2H2O(l)
6. 3Pb2+(aq) + 2NO3-(aq) +2H2O(l) 2NO(g) + 3PbO2(s) + 4H+(aq)

10. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
# ในปฏิกริยาต่ อไปนี้ เป็ นปฏิกริยาออกซิเดชันหรือปฏิกริยารีดักชัน
ิ ิ ิ
1. MnO4- MnO2
2. H2O2 H2O
3. ClO3- ClO-
4. PbO2 PbO
5. HNO2 NO3-

11. ปฏิกริยารีดอกซ์ (Redox reaction)
ิ
# ในปฏิกริยาต่ อไปนี้ เป็ นปฏิกริยารีดอกซื และสารใดเป็ นตัวออกซิไดซ์ และตัว
ิ ิ
รีดวซ์ ตัวถูกออกซิไดส์ และตัวถูกรีดวซ์
ิ ิ
1. 3NO(g) N2O(g) + NO2(g)
2. 3Cl2(g) + NaOH(aq) NaClO3(aq) + 3H2O(l)
3. P2O3 + 3H2O 2H3PO3
4. 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2
5. 2CrO2- + 3ClO- + 2OH- 2CrO42- + 3Cl- + H2O
ทำแบบฝึ กหั ด 9.1 ครั บ วัยรุ่ น

12. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ มี 2 แบบ คือ
1. ดุลแบบใช้ เลขออกซิเดชัน
2. ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยา
ิ

13. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ เลขออกซิเดชัน
มีข้นตอนดังนี้
ั
1. หาเลข ONของธาตุหรือไอออนต่ างๆ
Cr2O72-(aq) + H+(aq) +H2S(aq) Cr3+(aq) + H2O(l) +S(s)
เลข ON +6 -2 +1 +1 -2 +3 +1 -2 0

14. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ เลขออกซิเดชัน
มีข้นตอนดังนี้
ั
2. หาเลข ONทีเ่ พิมขึนของตัวรีดิวซ์ และทีลดลงของตัวออกซิไดส์ พร้ อมดุล
่ ้ ่
จานวนอะตอม
เลขONลดลง 3
Cr2O72-(aq) + H+(aq) +H2S(aq) 2Cr3+(aq) + H2O(l) +S(s)
เลขONเพิมขึน 2
่ ้
เลข ON +6 -2 +1 +1 -2 +3 +1 -2 0

15. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ เลขออกซิเดชัน
มีข้นตอนดังนี้
ั
3. ทาจานวนเลขONที่เพิมขึนและลดลงให้ ดท่ากัน
่ ้
เลขONลดลง (2) x 3 = 6
Cr2O72-(aq) + H+(aq) +3H2S(aq) 2Cr3+(aq) + H2O(l) +3S(s)
เลขONเพิมขึน 2 x (3) = 6
่ ้

16. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ เลขออกซิเดชัน
มีข้นตอนดังนี้
ั
4. ดุลจานวนอะตอมทีเ่ ลขONไม่ เปลียนแปลง และตรวจสอบประจุไฟฟาของ
่ ้
ทั้ง 2 ข้ างให้ เท่ ากัน
Cr2O72-(aq) + 8H+(aq) +3H2S(aq) 2Cr3+(aq) + 7H2O(l) +3S(s)
ประจุ -2 +8 0 +6 0 0
+6 +6

17. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
จงดุลสมการรีดอกซ์ ต่อไปนีโดยใช้ เลขออกซิเดชัน
้
1. K2Cr2O7 + H2SO4 + H2S K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O + O2
2. Cr2O72- + HNO2 +H+ Cr3+ + NO3- + H2O

18. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยา
ิ
วิธีครึ่งปฏิกริยา
ิ
เขียนครึ่ งปฏิกริยาออกซิเดชันและครึ่ งปฏิกริยารี ดกชัน
ิ ิ ั
ดุลจานวนอะตอมของธาตุในแต่ ละครึ่ งปฏิกริยาให้ เท่ ากัน
ิ
ทาประจแต่ ละครึ่ งปฏิกริยาให้ เท่ ากัน โดยการเติม e-
ุ ิ
ทาจานวน e- ทั้งสองครึ่ งปฏิกริยาให้ เท่ ากัน
ิ
รวมสองครึ่ งปฏิกริยาจะได้ ปฏิกริยารีดอกซ์ ทสมดล
ิ ิ ี่ ุ

19. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยา
ิ
ในสารละลายกรด: I2 + Cr2O72- + H+ Cr3+ + IO3- + H2O
ให้ เติม H2O ด้ านทีขาด O หรื อ
่
ที่มี O น้ อยกว่ า และเติม H+ อีกด้ านหนึ่ง
ในสารละลายเบส: Cl2 + IO3- + 2OH- 2Cl- + IO4- + H2O
ให้ ทาเหมือนสารละลายกรด และ
ให้ เติม OH- ทั้งสองด้ านของสมการ

20. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยา
ิ
I2 + Cr2O72- + H+ Cr3+ + IO3- + H2O
Oxidation Reduction
ขั้นที่ 1 แยกปฏิกริยา Ox และ Red
ิ
I2 IO3- Cr2O72- Cr3+
ขั้นที่ 2 ดุลอะตอมและเติมH2O ด้านที่ขาด O
I2 +6H2O 2IO3- Cr2O72- 2Cr3+ + 7H2O

21. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยา
ิ
I2 + Cr2O72- + H+ Cr3+ + IO3- + H2O
Oxidation Reduction
ขั้นที่ 3 เติม H+ ข้ างทีขาดไป
่
I2 +6H2O 2IO3- +12H+ Cr2O72- +14H+ 2Cr3+ + 7H2O
ขั้นที่ 4 ดุลประจุโดยเติมe-ด้านที่ขาด
I2 +6H2O 2IO3- +12H+ +10e- Cr2O72- +14H+ +6e- 2Cr3+ + 7H2O

22. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยา
ิ
I2 + Cr2O72- + H+ Cr3+ + IO3- + H2O
Oxidation Reduction
ขั้นที่ 5 ดุลe-ให้ เท่ ากันโดยคุณเลขเข้ า
3( I2 +6H2O 2IO3- +12H+ +10e- ) 5(Cr2O72- +14H+ +6e- 2Cr3+ + 7H2O)
3I2 +12H2O 6IO3- +36H+ +30e- 5Cr2O72- +70H+ +30e- 10Cr3+ + 35H2O

23. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยา
ิ
I2 + Cr2O72- + H+ Cr3+ + IO3- + H2O
ขั้นที่ 6 เอา 2 ปฏิกริยารวมกัน ตัดตัวทีเ่ หมือนกัน
ิ
3I2 +12H2O 6IO3- +36H+ +30e- Oxidation
5Cr2O72- +70H+ +30e- 10Cr3+ + 35H2O Reduction
3I2 + 5Cr2O72- + 34H+ 10Cr3+ + 6IO3- + 17H2O Redox
ดูประจุรวม +24 +24

24. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยา
ิ
I2 + Cr2O72- + H+ Cr3+ + IO3- + H2O
ขั้นที่ 6 เอา 2 ปฏิกริยารวมกัน ตัดตัวทีเ่ หมือนกัน
ิ
3I2 +12H2O 6IO3- +36H+ +30e- Oxidation
5Cr2O72- +70H+ +30e- 10Cr3+ + 35H2O Reduction
3I2 + 5Cr2O72- + 34H+ 10Cr3+ + 6IO3- + 17H2O Redox
ดูประจุรวม +24 +24

25. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยากรณี เบส
ิ
Cu + Br2 + OH- Cu2O + Br- + H2O
Oxidation Reduction
ขั้นที่ 1 แยกปฏิกริยา Ox และ Red
ิ
Br2 2Br- 2Cu Cu2O
ขั้นที่ 2ดุลอะตอมและเติมH2O ด้านทีขาด OและดุลH+
่
Br2 2Br- 2Cu + H2O Cu2O

26. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยากรณี เบส
ิ
Cu + Br2 + OH- Cu2O + Br- + H2O
Oxidation Reduction
ขั้นที่ 3 เติม H+ ข้ างทีขาดไป
่
Br2 2Br- 2Cu + H2O Cu2O + 2H+
2H2O
ขั้นที่ 4 ดุลอะตอมและเติมOH- ทั้ง 2 ด้ าน
2OH-+ 2Cu + H2O Cu2O + 2H+ +2OH-
Br2 2Br-
2OH-+ 2Cu Cu2O+ H2O

27. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยากรณี เบส
ิ
Cu + Br2 + OH- Cu2O + Br- + H2O
Oxidation Reduction
ขั้นที่ 5 ดุล e-
Br2 + 2e- 2Br- 2OH-+ 2Cu Cu2O+ H2O + 2e-

28. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
วิธีการดุลสมการรีดอกซ์ ดุลแบบใช้ ครึ่งปฏิกริยากรณี เบส
ิ
Cu + Br2 + OH- Cu2O + Br- + H2O
ขั้นที่ 6 เอา 2 ปฏิกริยารวมกัน
ิ
Br2 + 2e- 2Br- Oxidation
2OH-+ 2Cu Cu2O + H2O + 2e- Reduction
2Cu + Br2 + 2OH- Cu2O + 2Br- + H2O Redox
ดูประจุรวม -2 -2

29. การดุลสมการปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
แบบฝึ กหัด
1. ClO3- + Zn ZnO22- + ClO2- ในสารละลายกรด
2. BrO3- + I- + H+ Br- + I2 + H2O
3. Zn + MnO4- + H2O Zn2+ + MnO2 + OH-
4. CrO42- + I- Cr3+ + IO3- ในสารละลายเบส
ทาแบบฝึ กหัด 9.2 ครับ เด็กไทย

30. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
เซลล์ไฟฟาเคมี
้
(Electrochemical cell)
เซลล์กลวานิก
ั เซลล์อเิ ล็กโตรไลต์
(Galvanic cell) (Electrolytic cell)
ปฏิกริยาเคมี ไปเป็ น
ิ พลังงานไฟฟ้ า เปลียนเป็ น
่
พลังงานไฟฟ้ า ปฏิกริยาเคมี
ิ

31. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
เซลล์กลวานิก (Galvanic cell)
ั
ครึ่งเซลล์ 2 ครึ่งเซลล์ (Hale cell)
สะพานเกลือ
(Salt bridge)
ขั้วไฟฟา
้
(Electhode)
สารละลาย
อิเล็กโทรไลต์

32. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
เซลล์กลวานิก (Galvanic cell)
ั
Anode : Oxidation Cathode : Reduction
Zn(s) Zn2+(aq) + 2e- Cu2+(aq) + 2e- Cu(s)
Anode ( - ) Cathode ( + )
ศักย์ไฟฟ้ าต่า ศักย์ไฟฟ้ าสูง
e- วิงจาก An ไป Cat
่ กระแสไฟวิงจาก Cat ไป An
่

33. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
เซลล์กลวานิก (Galvanic cell)
ั
Oxidation reaction?
Reduction reaction?
Redox reaction?
Oxidizing agent?
Reducing agent?

34. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
แผนภาพอย่ างย่ อแสดงเซลล์กลวานิก
ั
เขียนครึ่งเซลล์ Anode ไว้ ทางซ้ าย Cathode ไว้ ทางขวา โดยเขียนขั้วไฟฟาไว้
้
นอกสุ ดตามด้ วยไอออนในสารละลาย
ใช้ เครื่องหมาย / คันระหว่ างขั้วไฟฟากับสารละลาย
่ ้
ใช้ เครื่องหมาย // แทนสะพานไอออน เขียนไว้ ระหว่ าง Anode กับ
Cathode

35. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
แผนภาพอย่ างย่ อแสดงเซลล์กลวานิก
ั
Cu(s) / Cu2+(aq) // Ag+(aq) / Ag(s)

36. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
แผนภาพอย่ างย่ อแสดงเซลล์กลวานิก
ั
กรณีที่ครึ่งเซลล์ใดสารละลายมี
ไอออนมากกว่ า 1 ชนิดให้ ใช้
เครื่องหมาย , (จุลภาค) คัน
่
ระหว่ างไอออนแต่ ละชนิด…..
Pt(s) / Fe2+(aq),Fe3+(aq) // Ag+(aq) / Ag(s)

37. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
แผนภาพอย่ างย่ อแสดงเซลล์กลวานิก
ั
กรณีทข้ัวไฟฟาของครึ่งเซลล์เป็ นขั้ว
ี่ ้
ก๊าซ เช่ น H2 , Cl2 หรือขั้วของเหลว เช่ น Br2
ซึ่งไม่ นาไฟฟา จะต้ องใช้ โลหะทีเ่ ฉื่อยต่ อ
้
ปฏิกริยาเป็ นขั้วไฟฟา เช่ น Pt
ิ ้
การเขียนครึ่งเซลล์ให้ ใช้ เครื่องหมาย( , ) คัน
่
ระหว่ างขั้วโลหะกับขั้วก๊าซหรือขั้วของเหลว
Zn(s) / Zn2+(aq) // H+(aq) / H2(g) / Pt(s)

38. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
แบบฝึ กหัด
จากแผนภาพเซลล์ กลวานิกต่ อไปนี้ จงระบุว่า สารใดเป็ นตัวออกซิไดส์ ตัวรีดวซ์
ั ิ
แอโนด แคโทด สารใดถูกรีดวซ์ สารใดถูกออกซิไดส์ และปฏิกริยาทีเ่ กิดขึนคือ
ิ ิ ้
1. Pb(s)/Pb2+(aq)//Cu2+(aq)/Cu(s)
2. Pt(s)/Cl2(g)/Cl-(aq) // MnO4-(aq),Mn2+(aq),H+(aq)/Pt(s)
3. Ga(s)/Ga3+(aq) // H+(aq)/H2(g)/Pt(s)

39. เซลล์ไฟฟาเคมี (Electrochemical cell)
้
แบบฝึ กหัด
จากสมการรีดอกซ์ ต่อไปนีจงแผนภาพเซลล์ กลวานิก
้ ั
1. Cu(s) + 2Fe3+(aq) 2Fe2+(aq) + Cu2+(aq)
2. 6Fe2+(aq) + Cr2O72-(aq) + 14H+(aq) 2Cr3+(aq) + 6Fe3+(aq) + 7H2O(l)
3. Al(s) +3/2Br2(l) Al3+(aq) + 3Br-(aq)
ทาแบบฝึ กหัด 9.3 ครับ ท่านเทพทั้งหลาย

40. ขั้วไฮโดรเจนมาตรฐาน
(Standard Hydrogen Electrode : SHE)
ภาวะมาตรฐาน
 ความดันแก๊ส = 1 atm
 ความเข้ มข้ น = 1 M
 อุณหภูมิ = 25C
กาหนดค่ าศักย์ ไฟฟามาตรฐาน
้
ของครึ่งเซลล์ (E) = 0.000 V

41. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
E0cell = E0cathode – E0anode
E0cell = E0ศักย์สูง – E0ศักย์ต่า
0.34 V = E0Cu – 0.00 V
E0Cu = 0.34 V
1. กาหนดเซลล์ไฟฟามาตรฐาน ใช้ เซลล์ไฮโดรเจน เพือหาศักย์ไฟฟาของเซลล์อน
้ ่ ้ ื่
2. นาครึ่งเซลล์ไฟฟาที่ต้องการหาค่ า เข้ ามาต่ อกับเซลล์ไฟฟามาตรฐาน แล้วอ่านค่ า
้ ้
ศักย์ไฟฟา้

42. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
E0cell = E0cathode – E0anode
0.76 V = 0.00 V – E0Zn
E0Zn = -0.76 V
1. กาหนดเซลล์ไฟฟามาตรฐาน ใช้ เซลล์ไฮโดรเจน เพือหาศักย์ไฟฟาของเซลล์อน
้ ่ ้ ื่
2. นาครึ่งเซลล์ไฟฟาที่ต้องการหาค่ า เข้ ามาต่ อกับเซลล์ไฟฟามาตรฐาน แล้วอ่านค่ า
้ ้
ศักย์ไฟฟา้

43. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
ศักย์ ไฟฟ้ ามาตรฐานของครึ่งเซลล์
ค่า E0 สามารถ
บอกอะไรบ้าง

44. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
1. บอกความแรงในการเป็ นตัวออกซิไดส์ และตัวรีดิวซ์
ตัวออกซิไดส์ Ag+ > Cu2+ > H+ > Zn2+
ตัวรี ดิวซ์ Zn > H > Cu > Ag

45. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
2. ใช้ หาค่ าE0เซลล์ของปฏิกริยารีดอกซ์
ิ
Cu(s) + 2Ag+(aq) Cu2+(aq) + 2Ag(s)
Cu2+(aq) +2e- Cu(s) .....E0 = +0.34
2Ag+(aq) + 2e- 2Ag(s) .....E0 = +0.80
E0cell = E0Red - E0ox
E0cell = E0Ag - E0Cu
E0cell = +0.80 - (+0.34) E0cell = +0.46

46. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
3. ใช้ ทานายปฏิกริยารีดอกซ์ ว่าเกิดได้ จริงหรือไม่
ิ
Zn(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2(g)
2H+(aq) +2e- H2(g) .....E0 = 0.00
Zn2+(aq) +2e- Zn(s) .....E0 = -0.76
E0 cell = E0 Red - E0ox
E0cell = +0.76
E0cell = E0H - E0Zn ค่า E0 เป็ น + แสดงว่าปฏิกิริยา
E0cell = 0.00 - (-0.76) เกิดขึ้นได้จริ ง

47. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
3. ใช้ ทานายปฏิกริยารีดอกซ์ ว่าเกิดได้ จริงหรือไม่
ิ
Cu(s) + 2H+(aq) Cu2+(aq) + H2(g)
2H+(aq) +2e- H2(g) .....E0 = 0.00
Cu2+(aq) +2e- Cu(s) .....E0 = +0.34
E0cell = E0Red - E0ox
ปฏิกริยาจะเกิดขึนได้ เมื่อ
ิ ้
E0 cell = E0H - E0Cu
Cu2+(aq) + H2(g) Cu(s) + 2H+(aq)
E0cell = 0.00 - (+0.34)
E0cell = -0.34 ค่า E0 เป็ น - แสดงว่าปฏิกิริยาไม่เกิดขึ้นได้จริ ง

48. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
แบบฝึ กหัด
2H+(aq) + NO3-(aq) +e- NO2(g) + H2O.....E0 = +0.80
4H+(aq) + H2SO3(aq) +4e- S(s) + 3H2O.....E0 = +0.45
4H+(aq) + SO4-(aq) +2e- H2SO3(aq) + H2O.....E0 = +0.17
2H+(aq) +2e- H2(g) .....E0 = 0.00
ข้ อใดถูกต้ อง
Cu2+(aq) +2e- Cu(s) .....E0 = +0.34 1. จุ่มโลหะเงินลงในHCl จะเกิดแก๊ สH2อย่ างรวดเร็ว
Ag+(aq) +e- Ag(s) .....E0 = +0.771 2. จุ่มโลหะทองแดงลงในHNO3 จะเกิดแก๊ สNO2สี นาตาลแดง
้
Cl2(g) +2e- 2Cl-(aq) .....E0 = +1.36 3. จุ่มโลหะทองแดงลงในH2SO4 จะเกิดH2SO3ในสารละลาย
4. จุ่มโลหะเงินลงในH2SO3 จะเกิดกามะถัน

49. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
บทสรุ ป
ถ้ า E0 ของภาชนะ > E0 ของสารละลายไอออนทีเ่ ก็บ
ภาชนะโลหะไม่สึกกร่ อนเมื่อนาไปเก็บสารละลาย

50. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
กรณีพเิ ศษ
การคานวณศักย์ไฟฟาของเซลล์ กลวานิกเมือสารลายมีความเข้ มข้ นมากกว่ าหรือน้ อย
้ ั ่
กว่ า 1 mol/dm3 ให้ ใช้ สมการเนินสต์ มาช่ วยจ้ า
(Nernst Eqution) E = electrode potential
aA + bB cC + dD Eo = standard electrode potential
E  E 
RT [C ]c [ D]d
ln
nF [ A]a [ B]b R = gas constant
2.303RT [C ]c [ D]d T = absolute temperature
EE 
log
nF [ A]a [ B]b F = ปริมาณไฟฟา 1 Faraday
้
2.303RT
 0.0592 = ~96500 coulomb(C)
F
[C ]c [ D]d
EE 
0.0592

log หรื อ E  E 

0.0592
log K
n [ A]a [ B]b n

51. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
ตัวอย่าง
จงคานวณค่ าศักย์ ไฟฟ้ าของเซลล์ Zn/Cu ที่ 25oC
ตามความเข้ มข้ นในสมการต่ อไปนี้
Zn(s)+Cu2+(0.02M) Cu(s)+Zn2+(0.04M)

52. เซลล์ความเข้ มข้ น(Concentration Cell)
ความเข้มข้นของสารละลายมีผล
ต่อศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
ดังนั้นเราสามารถสร้างเซลล์กล ั
วานิกจากครึ่ งเซลล์ชนิดเดียวกัน
ได้ แต่ความเข้มข้นของ
สารละลายอิเล็กโทรไลต์แตกต่าง
กัน

53. การหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของครึ่ งเซลล์
แอบยากข้อเหล่านี้
1. จงคานวณหาค่ าE0ของครึ่งปฏิกริยา Fe3+ + 3e-
ิ Fe เมือกาหนดให้
่
Fe2+ + 2e- Fe ; E0 = -0.44 V
Fe3+ + e- Fe2+ ; E0 = +0.771 V
ั
2. จงคานวณหาค่าศักย์ไฟฟ้ าของเซลล์กลวานิกต่อไปนี้
Pt/Fe2+, Fe3+ // Cr2O72- , Cr3+ , H+ / Pt
เมือ
่ [Fe2+] = 0.5 , [Fe3+] = 0.75
[Cr2O72-] = 2.0 , [Cr3+] = 4 และ [H+] = 1.0
ทาแบบฝึ กหัด 9.4 ครับ ทาเยอะๆจะได้ เก่ง

54. ั
ประเภทของเซลล์กลวานิก
เซลลกัลวานิก
เซลล์ปฐมภูมิ เซลล์ทุตยภูมิ
( Primary cell) ( Secondary cell)
- มาใช้ งานได้ ทนที เมือกระไฟฟ้ า
ั ่ - ก่อนใช้ งานต้ องอัดไฟฟาเข้ าไป
้
หมด ไม่ สามารถนากลับมาใช้ ได้ อก ี ก่อน เมือกระไฟฟ้ าหมด สามารถนา
่
กลับมาใช้ ใหม่ ได้ อก โดยอัดไฟเข้ าไป
ี

55. เซลล์ ปฐมภูมิ(Primary cell)
เซลล์ แห้ ง(Dry Cell) เซลล์ เลอคลังเช(Leclanche Cell) ถ่ านไฟฉาย
ขั้วบวก คือ แท่ งแกรไฟต์
ขั้ว ลบ คือ Zn
อิเล็กโทรไลต์ คือ NH4Cl,
MnO2 , ZnCl2
E0 = 1.5 V
Anode : Zn Zn2+ + 2e- ; E0 = +0.763 V
Cathode : 2NH4+ + 2MnO2 + 2e- 2NH3 + Mn2O3 + H2O ; E0 = +0.5 V
Redox : Zn(s)+2NH4+(aq)+ 2MnO2(s) Zn2+(aq) + Mn2O3(s) + 2NH3(g)+2H2O(l)
NH3 ถูกกาจัดด้ วย Zn2+ เป็ น [Zn(NH3)4]2+ และ [Zn(NH3)2(H2O)2]2+

56. เซลล์ ปฐมภูมิ(Primary cell)
เซลล์ อลคาไลน์
ั
ขั้วบวก คือ แท่งแกรไฟต์
ขั้ว ลบ คือ Zn
อิเล็กโทรไลต์ คือ KOH , MnO2
E0 = 1.5 V
Anode : Zn + 2OH- ZnO + H2O + 2e- ; E0 = +1.25 V
Cathode : 2MnO2 + H2O + 2e- Mn2O3 +2OH- ; E0 = +0.29 V
OH- มีอยู่ท้ัง 2 ปฏิกริยา ซึ่งสามารถเป็ นได้ ท้ัง สารตั้งต้ น และ ผลิตภัณฑ์ สลับไปมา จึงมีอายุ
ิ
การใช้ งานนานกว่ า 5 – 8 เท่ า

57. เซลล์ ปฐมภูมิ(Primary cell)
เซลล์ ปรอท ขั้วบวก คือ แผ่นเหล็ก
ขั้ว ลบ คือ Zn
อิเล็กโทรไลต์ คือ KOH ,หรื อ
NaOH ผสมZn(OH)2 กับ HgO
E0 = 1.3 V
Anode : Zn + 2OH- ZnO + H2O + 2e- ; E0 = +1.25 V
Cathode : HgO + H2O + 2e- Hg +2OH- ; E0 = +0.098 V
Redox : Zn + HgO ZnO + Hg
OH- มีอยู่ท้ัง 2 ปฏิกริยา ซึ่งสามารถเป็ นได้ ท้ัง สารตั้งต้ น และ ผลิตภัณฑ์ สลับไปมา จึงมีอายุ
ิ

58. เซลล์ ปฐมภูมิ(Primary cell)
เซลล์ เงิน
ขั้วบวก คือ แผ่นเหล็ก
ขั้ว ลบ คือ Zn
อิเล็กโทรไลต์ คือ KOH ,หรื อ
NaOH ผสมZn(OH)2 กับ Ag2O
E0 = 1.5 V
Anode : Zn + 2OH- ZnO + H2O + 2e- ; E0 = +1.25 V
Cathode : Ag2O + H2O + 2e- 2Ag +2OH- ; E0 = +0.33 V
Redox : Zn + Ag2O ZnO + 2Ag
OH- มีอยู่ท้ัง 2 ปฏิกริยา ซึ่งสามารถเป็ นได้ ท้ัง สารตั้งต้ น และ ผลิตภัณฑ์ สลับไปมา จึงมีอายุ
ิ

59. เซลล์ ปฐมภูมิ(Primary cell)
เซลล์ เชื้อเพลิง
เป็ นเซลล์ทต้องผ่านสารตั้งต้ นซึ่งเป็ นเชื้อเพลิงเข้ าไปในAnodeและ Cathodeตลอดเวลา แล้ว
ี่
เกิดการสั นดาป เป็ นพลังงานไฟฟาออกมา ไม่ สามารถเก็บพลังงานไฟฟาไว้ ได้
้ ้
1. เซลล์เชื้อเพลิง ไฮโดรเจน - ออกซิเจน
Anode : 2H2 + 4OH- 4H2O + 4e-
Cathode : O2 + 2H2O + 4e- 4OH-
Redox : 2H2 + O2 2H2O
E0 = +1.23 ขั้วบวก คือ แกร์ ไฟต์ พรุ่ น
ขั้ว ลบ คือ แกร์ ไฟต์ พรุ่ น
อิเล็กโทรไลต์ คือ KOH ,หรือ NaOH หรือ Na2CO3

60. เซลล์ ปฐมภูมิ(Primary cell)
เซลล์ เชื้อเพลิง
1. เซลล์เชื้อเพลิง โพรเพน - ออกซิเจน
Anode : C3H8 + 6H2O 3CO2 +2OH- + 20e-
Cathode : 5O2 + 20H+ + 20e- 10H2O
Redox : C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
ขั้วบวก คือ แกร์ ไฟต์ ผสม NiO
ขั้ว ลบ คือ แกร์ ไฟต์ ผสม NiO
อิเล็กโทรไลต์ คือ H2SO4

61. เซลล์ ปฐมภูมิ(Primary cell)
เซลล์ เชื้อเพลิง
1. เซลล์เชื้อเพลิง โพรเพน - ออกซิเจน
Anode : C3H8 + 6H2O 3CO2 +2OH- + 20e-
Cathode : 5O2 + 20H+ + 20e- 10H2O
Redox : C3H8 + 5O2 3CO2 + 4H2O
ขั้วบวก คือ แกร์ ไฟต์ ผสม NiO
ขั้ว ลบ คือ แกร์ ไฟต์ ผสม NiO
อิเล็กโทรไลต์ คือ H2SO4
เซลล์เชื้อเพลิงต่างจากเซลล์แห้งทัวไปอย่างไร ?
่

62. เซลล์ ทุตยภูมิ(Secondary cell)
ิ
เซลล์สะสมไฟฟ้ าแบบตะกัว(แบตเตอรี)
่
ประจุไฟครั้งแรก
Anode + : 2H2O 4H+ + O2 +4e-
Pb + O2 PbO2
รวม : 2H2O + Pb PbO2 + 4H+ + 4e
Cathode - : 2H+ + 2e- H2
จ่ ายไฟ สารสี ขาวไม่ ละลายนา
้
Anode - : Pb + SO42- PbSO4 + 2e-
Cathode + : PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- PbSO4 + 2H2O ศักย์ไฟฟาทีวดได้ ใน
้ ่ั
เซลล์นี้ เท่ ากับ 2.05 V
Redox : Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- 2PbSO4 + 2H2O

63. เซลล์ ทุตยภูมิ(Secondary cell)
ิ
เซลล์สะสมไฟฟ้ าแบบตะกัว(แบตเตอรี)
่
การประจุไฟครั้งที่ 2 ต้องสลับ
ขั้วไฟฟ้ าในการประจุไฟ คือ เอา
ขั้วบวกของแหล่งกาเนิดต่อกับขั้ว
Anode(- )ของเซลล์และขั้วลบของ
แหล่งกาเนิดต่อเข้ากับCathode (+)
ประจุไฟครั้งที่ 2
Cathode + : PbSO4 + 2e- Pb + SO42-
Anode - : PbSO4 + 2H2O PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-
Redox : Pb + PbO2 + 4H+ + 2SO42- 2PbSO4 + 2H2O

64. เซลล์ ทุตยภูมิ(Secondary cell)
ิ
เซลล์นิกเกิล - แคดเมียม
การจ่ ายไฟ
Anode - :Cd(s) + 2OH-(aq) Cd(OH)2(s) + 2e-
Cathode + : 2NiO(OH)(s) + 2H2O(l) + 2e- 2Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq)
Redox : Cd(s) + 2NiO(OH)(s) + 2H2O(l) Cd(OH)2(s) + 2Ni(OH)2(s)
ประจุไฟ
Cathode + :Cd(OH)2(s) + 2e- Cd(s) + 2OH-(aq)
Anode - : 2Ni(OH)2(s) + 2OH-(aq) 2NiO(OH)(s) + 2H2O(l) + 2e-
ศักย์ ไฟฟาวัดได้ 1.4 V ใช้ ได้ นาน แต่ กาจัดยาก
้

65. เซลล์ ทุตยภูมิ(Secondary cell)
ิ
เซลล์โซเดียม - ซัลเฟอร์
การจ่ ายไฟ
Anode - :2Na(l) 2Na2+ (l) + 2e-
Cathode + : n S8(l) + 2e- nS2-(l)
8
Redox : 2Na(l) + 8 S8(l)
n
2Na2+ (l) + nS2-(l)
มีศักย์ ไฟฟ้ า 2.1 V ใช้ ได้ นาน แต่ ต้องควบคุมอุณหภูมิให้ สารเป็ น
ของเหลว 350 0C

66. เซลล์ ทุตยภูมิ(Secondary cell)
ิ
ทาแบบฝึ กหัด 9.5 ครับ

67. เซลล์อเิ ล็กโทรไลต์ (Electrolytic Cell)
ขั้วไฟฟา
้
(Electrode)
สารละลาย
อิเล็กโทรไลต์
(Electrolytic solution)
ส่ วนประกอบของเซลล์

68. เซลล์อเิ ล็กโทรไลต์ (Electrolytic Cell)
การแยกนาด้ วยไฟฟ้ า
้
Anode(+)
2H2O O2+4H++4e- ; Eo= -1.23V - +
2SO42- S2O82- + 2e-; Eo= -2.01V
Cathode(-)
2H2O+2e- H2+2OH-; Eo=-0.83V
2H+ +2e- H2 ; Eo= 0.00V
H2SO4
2H2O 2H2 + O2

69. เซลล์อเิ ล็กโทรไลต์ (Electrolytic Cell)
การแยกสารละลายโซเดียมคลอไรด์
Anode : Oxidation
2Cl- Cl2 + 2e- : Eo= -1.36 V
2H2O O2+4H++4e- : Eo= -0.82 V
(O2มีศักย์ ไฟฟ้ าเกินตัววัดได้ ถึง 1.5 V)
Cathode : Reduction
H2Na+ O H2O 2O
OH2 Na++e- Na : Eo= -2.71 V
NaCl(aq) HNa+ HCl-H -
Na+HOO Cl2-HClO
2 O 2H2O+2e- H2+2OH- : Eo= -0.83 V
Na+2 Cl-2
Redox : 2Cl- + 2H2O H2 + Cl2 + 2OH-

70. เซลล์อเิ ล็กโทรไลต์ (Electrolytic Cell)
การแยกโซเดียมคลอไรด์ หลอมเหลว
Anode : Oxidation
2Cl- Cl2 + 2e-
Cathode: Reduction
2Na+ + 2e- 2Na

71. การชุ บโลหะด้ วยกระแสไฟฟา
้
Anode : โลหะทีต้องการชุบ
่
Cathode : สิ่ งทีต้องการชุบ
่
Electrolyte solution : มีไอออน
ของโลหะทีเ่ ป็ น anode
 ใช้ ไฟฟากระแสตรง
้

72. การทาโลหะให้ บริสุทธิ์
ใช้ โลหะบริสุทธิ์เป็ น Cathode และโลหะไม่ บริสุทธิ์เป็ น Anode
สารละลายอิเล็กโทรไลต์ มไอออนของโลหะบริสุทธิ์
ี

73. ทาแบบฝึ กหัด 9.6 ครับ

74. การสึ กกร่ อน(Corrosion)
หรือ
4Fe(OH)2(s) + O2(g) 2Fe2O3.H2O(s) + 2H2O(aq)

75. การปองกันการสึ กกร่ อน
้
โดยการปิ ดพืนผิวด้ วยการทาสี หรือเครือบ
้
 โดยการทาพืนผิวด้ วยตัวยับยั้งการสึ กกร่ อน
้
 วิธีแคโทด(Cathodic) โดยการทาให้ โลหะเปลียนสภาพเป็ นแคโทด
่
ทาให้ โลหะนั้นไม่ ต้องเสี ยอิเล็กตรอน
วิธีอะโนไดซ์ (Anodize) โดยการเคลือบผิวด้ วยโลหะที่ออกไซด์
สลายตัวยาก เช่ น Al, Sn, Cr
 วิธีรมดา โดยการนาแผ่ นโลหะแช่ ในสารละลายรมดา
(NaNO3+NaOH+H2O) ทีอุณหภูมิ 136-143C
่

76. เทคโนโลยีเกียวข้ องกับเซลล์ไฟฟาเคมี
่ ้
 การทาอิเล็กโทรไดอะลิซิสน้าทะเล
 เซลล์เชื้อเพลิง
 แบบเตอรีอเิ ล็กโทรไลต์แข็ง

77. LOGO
Add your company slogan
www.themegallery.com